含水率和聚丙烯酰胺分子量对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响

李 涛, 吕春娟, 姜成刚, 张 徐, 孙 波

(山西农业大学 资源环境学院, 山西 太谷 030801)

中国铁矿资源丰富，铁矿资源的开发对于社会经济的发展做出了巨大的贡献。但同时，中国的铁矿石品位较低，铁矿石的开采会产生大量的尾矿，尾矿由于密度大、利用率差、养分低且通气性较差等问题长期堆放不仅会占用一定的土地资源，并且随着尾矿的堆放，尾矿边坡稳定性下降，易发生滑坡等地质灾害，危及地区人民的生命安全，影响当地生态环境。

抗剪强度作为评价土壤侵蚀敏感性，维护耕层土壤结构稳定，反映耕层土壤耕作性能的重要力学指标[1-3]，主要受到含水率、密度以及土体自身结构的影响，密度和结构一般由土体自身性质决定变化较小，而含水率一般受到降雨的影响变化较大。因此，探究抗剪强度的变化就要考虑含水率的影响。聚丙烯酰胺(PAM)作为一种已经发现和广泛应用的土壤结构调理剂，具有水溶性好，无毒，絮凝性好等优点，并且能够与土壤颗粒有效的结合，减少径流侵蚀中泥沙的沉积[4]，增加土壤团聚体数量[5-7]，提高土体临界抗剪切强度的作用[8]。目前，针对PAM的研究主要以改良土壤理化性质为主，王中妮等[9]研究发现，PAM的施加可以提高土壤的抗冲性与抗拉强度。张婉璐等[10]研究发现，施用一定浓度的PAM可以提高土壤中团聚体的含量、土壤内部孔隙增多、总孔隙度增大、土壤气孔结构得到改善。而将PAM应用于铁尾矿砂的研究还相对较少，特别是PAM对铁尾矿砂抗剪强度作用效果的研究尚无相关报道。为此，本文以山西省垣曲县铁尾矿砂为研究对象，设计不同的砂土比例重构铁尾矿砂，测定疏松、偏紧、致密3种状态下含水率、PAM分子量变化对重构铁尾矿砂黏聚力、内摩擦角、抗剪强度的影响。通过本文系统性研究，以期为铁尾矿的边坡稳定性防护提供新思路，同时也为矿区生态环境的修复提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验样品为铁尾矿砂和土壤，铁尾矿砂来源于山西省垣曲县国泰矿业集团泉子沟干排铁尾矿库，实地调查测得矿区铁尾矿砂长期自然沉降后表层容重为1.65 g/cm3。土壤为矿区周边农田耕层原状土壤，土壤类型为黄褐土。试验样品于2021年4月采集完毕带回实验室，风干、碾碎、去除杂物过2 mm筛备用。试验用阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)，选取分子量分别为3.00×106和6.00×106Da，质量浓度均为0.08%。该试验材料由河南众邦环保科技有限公司生产，水解度为30%，粒径约5 mm。

1.2 试验设计

本试验采用室内重塑土体的方法制备重构铁尾矿砂试样，共设置S，S3T1，S1T1，S1T3，T(S为铁尾矿砂，T为土壤)这5种重构模式，质量掺土率分别为0，25%，50%，75%，100%。由于实测得到铁尾矿砂田间持水量为14.82%，饱和含水率为23.49%，故5种重构模式均设置15%，20%两个含水率水平。铁尾矿砂在排弃过程中由于受到机械碾压作用容重变化较大[11]，为了比较不同容重状态下铁尾矿砂的稳定性，根据每个重构模式的容重变幅设置3个容重水平代表疏松、偏紧、致密3种状态。本团队在研究PAM对铁尾矿砂水分运移的影响中发现，PAM分子量越大对铁尾矿砂饱和导水率的抑制作用就越强，且PAM质量浓度为0.08%时，生态修复的效果较好[12]。故本次试验选取PAM分子量为3.00×106Da，6.00×106Da两个水平，质量浓度均为0.08%。试验设计详见表1，每种处理设3组重复。重构铁尾矿砂颗粒分析详见表2。

表1 重构铁尾矿砂试验设计

表2 重构铁尾矿砂颗粒分析

1.3 试验方法

(1) 试样制备。试验于2021年5—8月于山西农业大学资源环境试验站进行。根据所设重构试样的容重与含水率，称取相应质量铁尾矿砂和土样混匀备用，采用干混法加入PAM，将加入的PAM与重构试样充分混匀后加水，根据公式(1)计算制备试样所需加入的水量，均匀喷洒于试样上，充分混匀后装入盛土容器中并用保鲜膜密封，使其充分湿润24 h，以配制成不同容重、含水率、不同分子量PAM的试样。制备试样所需的加水量计算公式为：

(1)

式中：mw为制样所需加入水的质量(g);m0为风干重构土体的质量(g);w0为风干重构土体的含水率(%);w1为制样所需的含水率(%)。

(2) 剪切过程。制备好的试样采用南京土壤仪器厂生产的ZJ型应变控制式直剪仪(四联剪)进行试验。试验中利用环刀进行取样，取样面积为30 cm2，高度为2 cm。取样完成后直接剪切。试验设置4个法向应力分别为50，100，200，400 kPa，剪切速率为0.8 mm/min，使试样在3～5 min内剪破。如测力计中的量表指针不再前进，或有明显后退，表示试样已经剪切破坏。但一般宜剪切变形达4 mm。若量表指针再继续增加，则剪切变形应达6 mm为止，直至试样剪破为止，记录量表最终读数，每组载荷做3组重复试验。

1.4 数据处理

利用Excel 2019整理试验数据并作图，SPSS 21.0软件进行试验数据处理和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 含水率和PAM分子量对重构铁尾矿砂黏聚力的影响

黏聚力的形成主要包括两个部分，一部分是由于土粒间分子引力所形成的原始黏聚力，另外一部分是由于土中化合物的胶结作用形成的固化黏聚力。黏聚力作为影响土体抗剪强度变化的一个重要力学指标，因此研究铁尾矿砂抗剪强度就需要考虑黏聚力变化产生的影响。含水率和PAM分子量对重构铁尾矿砂黏聚力的影响如图1—3所示。整体来看，随着掺土量的增加，重构铁尾矿砂的黏聚力呈上升的趋势；随着含水率的增加重构铁尾矿砂黏聚力下降；随着PAM分子量的不同，重构铁尾矿砂黏聚力有所变化；3种状态下随紧实度的增加，重构铁尾矿砂黏聚力增大。

2.1.1 含水率变化对重构铁尾矿砂黏聚力的影响 疏松、偏紧、致密3种状态下，随着含水率增加，T，S1T3，S1T1，S3T1，S这5种重构模式的黏聚力下降。疏松状态下，含水率由15%增至20%时，5种重构模式的黏聚力依次分别降低了3.47，3.02，1.59，1.37和2.23 kPa；受含水率影响，T模式的黏聚力显著降低(p<0.05)，S1T3，S1T1，S3T13种重构模式随掺土量的减少，黏聚力降幅减弱。偏紧状态下，含水率由15%增至20%时，5种重构模式的黏聚力依次分别降低了4.53，3.82，5.42，0.82和3.30 kPa；受含水率的影响，S1T1模式的黏聚力显著性降低(p<0.05)，S3T1模式的黏聚力无显著性变化(p>0.05)。致密状态下，含水率由15%增至20%时，5种重构模式的黏聚力依次降低了5.89，1.51，2.72，2.56和2.50 kPa；受含水率的影响，T模式的黏聚力显著性降低(p<0.05)，S1T3模式的黏聚力无显著性变化(p>0.05)。含水率的增加黏聚力降低，分析其原因主要是由于水分进入土壤，在土壤颗粒表面形成水膜，产生一种润滑作用，随着含水率的升高，颗粒表面水膜增厚，润滑作用增强，使得土壤颗粒在外力作用下相对滑动的阻力减小，从而导致黏聚力随含水率的增加而减小[13]。

2.1.2 PAM分子量变化对重构铁尾矿砂黏聚力的影响 疏松、偏紧、致密3种状态下，PAM分子量由0增至3.00×106Da时，S1T3，S1T1，S3T1，S这4种重构模式的黏聚力降低，分子量由3.00×106Da增至6.00×106Da时，4种重构模式的黏聚力增大；T的黏聚力随PAM分子量的增加持续增大。疏松状态下，PAM分子量由0增至3.00×106Da，S1T3，S1T1，S3T1，S4种重构模式在含水率15%时黏聚力依次降低了0.96，0.61，1.03和2.57 kPa；含水率20%时黏聚力依次降低了0.95，1.72，1.68和1.79 kPa。PAM分子量由3.00×106增至6.00×106Da，4种重构模式在含水率15%时黏聚力依次增加了3.14，3.74，4.43和2.92 kPa，S3T1模式的黏聚力增幅最大；含水率20%时黏聚力依次增加了4.41，2.69，2.34和3.40 kPa，S1T3模式的黏聚力增长幅度最大。偏紧状态下，PAM分子量为3.00×106Da，含水率15%时，S模式的黏聚力15.65 kPa高于S3T1的黏聚力14.55 kPa；PAM分子量为6.00×106Da时，S模式的黏聚力19.09 kPa低于S3T1的黏聚力20.13 kPa；PAM分子量为3.00×106Da，含水率20%时，S模式的黏聚力12.53 kPa高于S3T1的黏聚力12.39 kPa；PAM分子量为6.00×106Da时，S的黏聚力15.04 kPa低于S3T1的黏聚力15.21 kPa。致密状态下，PAM分子量为3.00×106Da，含水率20%时，S模式的黏聚力17.56 kPa高于S3T1的黏聚力16.53 kPa；PAM分子量为6.00×106Da时，S模式的黏聚力20.29 kPa低于S3T1的黏聚力18.57 kPa。

注：图中S，S3T1，S1T1，S1T3， T分别表示5种重构模式，质量掺土率分别为0，25%，50%，75%，100%； e表示在不同重构模式中加入3.00×106 Da分子量PAM， f表示在不同重构模式中加入6.00×106 Da分子量的PAM；大写字母表示不同重构模式、不同含水率对黏聚力影响的差异显著性 (p<0.05)，小写字母表示相同重构模式下不同PAM分子量、不同含水率对黏聚力影响的差异显著性 (p<0.05)。下同

图2 偏紧状态下含水率和PAM分子量变化对重构铁尾矿砂黏聚力的影响

图3 致密状态下含水率和PAM分子量变化对重构铁尾矿砂黏聚力的影响

2.2 含水率和PAM分子量对重构铁尾矿砂内摩擦角的影响

土壤内摩擦角反映了土壤的摩擦特性，一般包括土壤颗粒之间的滑动摩擦力和颗粒间的咬合力两部分[14]。内摩擦角作为影响抗剪强度变化的另一重要力学指标。

因此研究铁尾矿砂抗剪强度时就需要考虑内摩擦角变化产生的影响。含水率和PAM分子量对重构铁尾矿砂内摩擦角的影响如图4—6所示。整体来看，随着含水率的增加，重构铁尾矿砂的内摩擦角在降低；PAM的施加可以提高重构铁尾矿砂的内摩擦角，且随PAM分子量的不同，内摩擦角有所变化；3种状态下随紧实度的增加，重构铁尾矿砂的内摩擦角增大。

图4 疏松状态下含水率和PAM分子量变化对重构铁尾矿砂内摩擦角的影响

图5 偏紧状态下含水率和PAM分子量变化对重构铁尾矿砂内摩擦角的影响

图6 致密状态下含水率和PAM分子量变化对重构铁尾矿砂内摩擦角的影响

2.2.1 含水率变化对重构铁尾矿砂内摩擦角的影响 疏松、偏紧、致密3种状态下，随着含水率增加，T，S1T3，S1T1，S3T1，这5种重构模式的内摩擦角降低。疏松状态下，含水率由15%增至20%，5种重构模式的内摩擦角依次降低了5.99°，4.49°，4.06°，3.45°，3.05°。偏紧状态下，含水率由15%增至20%，5种重构模式的内摩擦角依次降低了6.05°，4.06°，3.74°，2.79°，0.74°。致密状态下含水率由15%增至20%，5种重构模式的内摩擦角依次降低了6.00°，1.15°，0.60°，0.92°，0.45°。随着含水率的升高，3种状态下，T模式的内摩擦角显著性降低(p<0.05)，疏松、偏紧状态下S模式的内摩擦角显著性降低(p<0.05)；S1T3，S1T1，S3T1，S这4种重构模式随掺土量的减少，内摩擦角降幅减弱；含水率变化对致密状态下S1T3，S1T1，S3T1，S这4种重构模式的内摩擦角影响较小。

2.2.2 PAM分子量变化对重构铁尾矿砂内摩擦角的影响 疏松、偏紧、致密3种状态下，PAM分子量由0增至3.00×106Da时，T，S1T3，S1T1，S3T1，S这5种重构模式的内摩擦角增大，PAM分子量由3.00×106Da增至6.00×106Da时，3种状态下内摩擦角无显著性变化(p>0.05)。疏松状态下，PAM分子量由0增至3.00×106Da，5种重构模式在含水率15%时内摩擦角依次增加了0.44°，1.36°，1.20°，1.45°，1.60°；含水率20%时，内摩擦角依次增加了0.66°，1.67°，2.17°，2.34°，3.43°。偏紧状态下，PAM分子量由0增至3.00×106Da，5种重构模式在含水率15%时内摩擦角依次增加了0.12°，1.21°，0.84°，1.37°，1.59°；含水率20%时，内摩擦角依次增加了0.49°，1.80°，2.24°，2.46°，1.80°。致密状态下，PAM分子量由0增至3.00×106Da，5种重构模式在含水率15%时内摩擦角依次增加了0.26°，1.03°，1.06°，1.40°，1.76°；含水率20%时，内摩擦角依次增加了1.31°，1.40°，1.08°，1.77°，1.67°。偏紧、致密两种状态下，随着PAM分子量的增加，S模式的内摩擦角持续增大。

2.3 含水率和PAM分子量对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响

抗剪强度主要指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。对于铁尾矿砂，由于长时间的堆积，上层砂子自身重力会对下层土体产生一定的压力，下层受到外部载荷的作用会产生剪应力和剪切变形，当下层土体中某一点或者某一个面由于外部载荷产生的剪应力达到土体的抗剪强度时，下层土体连同砂粒就会沿着剪应力的作用方向产生相对滑动。因此，要想保证铁尾矿砂的边坡稳定，就要提高抗剪强度。含水率和PAM分子量对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响如图7—9所示。整体来看，随着含水率的增加，重构铁尾矿砂的抗剪强度降低；PAM的施加能够有效的提高重构铁尾矿砂的抗剪强度，且随PAM分子量的增加，抗剪强度增大。3种状态下，随紧实度的增加，重构铁尾矿砂的抗剪强度在增大。

2.3.1 含水率变化对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响 含水率变化会影响重构铁尾矿砂的内摩擦角和黏聚力，而内摩擦角和黏聚力又是抗剪强度的两个重要力学参数，因此，含水率变化会对抗剪强度产生影响。疏松、偏紧、致密3种状态下，随着含水率的增加，T，S1T3，S1T1，S3T1，S这5种重构模式的抗剪强度在降低。疏松状态下，含水率由15%增至20%时，5种重构模式的抗剪强度依次降低了58.61，43.82，38.82，32.81 和27.20 kPa。偏紧状态下，含水率由15%增至20%时，5种重构模式的抗剪强度依次降低了60.46，41.90，40.74，25.22和10.66 kPa。致密状态下，含水率由15%增至20%时，5种重构模式的抗剪强度依次降低了63.31，13.58，9.29，12.41和6.34 kPa。随着含水率的升高，3种状态下，T模式的抗剪强度显著性降低(p<0.05)；含水率的变化对致密状态下重构铁尾矿砂的抗剪强度影响最小。

2.3.2 PAM分子量变化对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响 疏松、偏紧、致密3种状态下，施加PAM可以提高T，S1T3，S1T1，S3T1，S这5种重构模式的抗剪强度，且随着PAM分子量的增加，重构模式的抗剪强度增大。疏松状态下，PAM分子量由0增至3.00×106Da，5种重构模式的抗剪强度在含水率15%时依次增加了6.34，12.40，11.71，14.05和13.86 kPa，其中S3T1模式在15%含水率时抗剪强度显著性增加(p<0.05)；PAM分子量由3.00×106Da增至6.00×106Da，5种重构模式的抗剪强度依次增加了4.44，1.90，3.21，2.00和1.59 kPa。PAM分子量由0增至3.00×106Da，5种重构模式的抗剪强度在含水率20%时依次增加了7.92，14.61，19.18，20.42和28.82 kPa； PAM分子量由3.00×106Da增至6.00×106Da时，抗剪强度依次增加了3.96，7.86，6.44，4.69和2.34 kPa；PAM分子量6.00×106Da时，5种重构模式的抗剪强度均有增加，但与3.00×106Da分子量相比，抗剪强度增加不显著(p>0.05)。

偏紧状态下，PAM分子量由0增至3.00×106Da时，5种重构模式的抗剪强度在含水率15%时依次增加了3.55，11.39，7.50，12.50和13.81 kPa；含水率20%时，抗剪强度依次增加了6.86，15.39，19.03，19.97 和16.19 kPa。PAM分子量由3.00×106Da增至6.00×106Da，5种重构模式的抗剪强度虽有增加但增加不显著(p>0.05)。致密状态下，PAM分子量变化对重构铁尾矿抗剪强度的作用效果与疏松、偏紧状态基本相同，即PAM分子量3.00×106Da时，5种重构模式抗剪强度增幅较大，PAM分子量由3.00×106Da增至6.00×106Da时，抗剪强度虽有增加但增加不显著(p>0.05)。疏松、偏紧、致密3种状态下，添加3.00×106Da分子量的PAM，S3T1模式的抗剪强度增长较大。

图7 疏松状态下含水率和PAM分子量变化对铁尾矿砂抗剪强度的影响

图8 偏紧状态下含水率和PAM分子量变化对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响

图9 致密状态下含水率和PAM分子量变化对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响

3 讨 论

3.1 含水率对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响

重构铁尾矿砂的抗剪强度因含水率的不同而存在一定差异，试验结果证明，含水率由15%增至20%，重构铁尾矿砂内摩擦角减小、黏聚力下降，最终导致抗剪强度值也在减小。这与韦杰等[15]和施威等[16]研究含水率对土壤抗剪性能的影响结果一致，韦杰等[15]认为，土壤含水率越大，在相同围压下破坏土体时作用于试样的总压力越小，土体更易被破坏；施威等[16]认为，随着含水率的增加，孔隙水压力增大，根据有效应力原理，总应力大小不变，则有效应力减小，土的抗剪强度降低。试验发现，在疏松和偏紧两种状态下，含水率变化对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响较大，分析其原因可能是这两种状态下紧实度相对较低，铁尾矿砂黏粒含量也低，结构过于分散，大孔隙数量多使得铁尾矿砂固持水分的能力降低，水分易流动，含水率的变化就会对铁尾矿砂稳定性产生较大的影响；致密状态下，含水率变化对重构铁尾矿砂抗剪强度影响较小，其主要是因为随着紧实度的增加，铁尾矿砂内部大孔隙就会被挤压成易于持水的中小孔隙，水分存储空间增多，铁尾矿砂中的水分就相对稳定，此时含水率变化对铁尾矿砂稳定性影响较小。本次试验设置的最高含水率20%已接近铁尾矿砂的饱和含水率23.49%，含水率较高时重构模式的抗剪强度下降，因此，在铁尾矿砂生态修复实践中，要增强其重构土体水分入渗能力，否则会由于含水率过高，降低重构铁尾矿砂的抗剪强度，导致边坡稳定性的下降；含水率15%时5种重构模式的抗剪强度均较高，S3T1的重构模式水分入渗能力较好，有利于铁尾矿边坡稳定性的防护。

3.2 容重对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响

容重可以影响铁尾矿砂的水分入渗性能[17]，影响铁尾矿砂的持水性能[18]，影响土体内摩擦角、黏聚力、抗剪强度[19]。本团队在对铁尾矿砂水分运移的研究中发现，铁尾矿砂在容重1.6 g/cm3时持水性最好，其他重构模式均在1.5 g/cm3下持水性最高；5种重构模式在最佳持水容重下，T的持水性最好，持水性能总体上随掺土率的升高而增强；T，S1T3，S1T1，S3T1，S这5种重构模式中透气性由好到差依次为T，S3T1，S1T1，S3T1，S；砂土混掺中S3T1，S1T1和S1T3这3种重构模式在定容重情况下S3T1入渗性能最好[11]。试验结果表明，随着容重的增加，同一含水率水平下，重构铁尾矿砂的内摩擦角、黏聚力、抗剪强度均呈增加的趋势。这与前人关于土体容重对抗剪强度影响的结果基本相同，王建等[20]在研究中发现，当土壤容重越大，土壤将越紧实，颗粒间距离越近，颗粒间接触越密集，导致土壤颗粒之间及土壤颗粒与水分之间相对作用增强，导致土壤内摩擦角变大、黏聚力增大，进而导致土壤抗剪强度增大。试验表明容重越大，越有利于铁尾矿砂抗剪强度的提高，但在实际的生产中，容重增大可能会导致土壤孔隙减小，水分入渗困难，土壤含水率降低，持水能力下降等，将不利于植被的生长。因此，针对铁尾矿砂在不同容重下抗剪强度表现的差异性，还需要进一步设置不同容重梯度从不同容重下孔隙的微观结构和连通性差异去验证，在提高铁尾矿砂抗剪强度的同时，又要保证铁尾矿砂通气、保水，适宜植被生长，也为铁尾矿砂高效利用提供了方向。

3.3 PAM分子量对重构铁尾矿砂抗剪强度的影响

PAM可以起到增加土壤中大团聚体数量，增强团聚体稳定性的作用[21-24]，单施PAM即可以起到增强土壤抗剪强度的作用[25]，同时可以增强植物根系的抗剪、抗拉特性，根土复合体更有益于土体结构稳定[26-27]。本团队在研究PAM对铁尾矿砂水分运移的影响中发现，PAM的加入可以提高铁尾矿砂田间持水量，提高铁尾矿砂的保水性及饱和含水量，但饱和导水率随PAM质量浓度的增加呈下降趋势，并且PAM分子量越大对铁尾矿砂饱和导水率的抑制作用就越强[12]。试验结果表明，PAM的加入可以有效提高铁尾矿砂的抗剪强度，作用效果随PAM分子量的增加而增强，这表明加入PAM后，随着铁尾矿砂中大团聚体数量的增加，铁尾矿砂抵抗剪切破坏的能力增强，铁尾矿稳定性提高。作为影响抗剪强度变化的重要力学参数黏聚力，本次研究发现，PAM分子量对S1T3，S1T1，S3T1，S这4种重构模式黏聚力产生了一定的影响，分子量为3.00×106Da时，加入PAM后4种重构模式的黏聚力降低，分子量6.00×106Da时，PAM的加入黏聚力增大。针对这一现象，后续研究中可以适当增加PAM分子量和质量浓度梯度，探究不同浓度和分子量作用下重构铁尾矿砂黏聚力的变化规律，为后续科学实践提供更加全面的依据。

4 结 论

(1) 同一紧实状态下，随着含水率的增加，纯土、掺土率25%，50%，75%、纯尾矿砂5种重构模式的黏聚力、内摩擦角下降；15%含水率时5种重构模式的抗剪强度均高于20%含水率；同一含水率水平下，5种重构模式的内摩擦角、黏聚力、抗剪强度随紧实度的增加而增大。

(2) 本课题前期研究表明聚丙烯酰胺(PAM)的加入可以提高铁尾矿砂田间持水量，增加铁尾矿砂的保水性和饱和含水率，同时PAM分子量过高会抑制铁尾矿砂的饱和导水率，低分子量3.00×106Da的PAM有利于生态修复。本试验在此基础上进一步证明PAM可以提高重构铁尾矿砂的抗剪强度，且PAM分子量为3.00×106Da时，5种重构模式的抗剪强度增强效果比6.00×106Da PAM分子量的好。

(3) 5种重构模式中添加3.00×106Da分子量的PAM，掺土率25%的重构模式抗剪强度提高较大，水分入渗能力也较强；同时掺土率25%的模式，铁尾矿砂利用率高，土壤掺入量少。

(4) 综合以上结果分析，含水率15%，PAM分子量为3.00×106Da时，掺土率25%的少土重构模式对于矿区生态环境的修复、铁尾矿边坡稳定性的提高具有积极的作用。